JP2001159424A - 軸受の製造方法 - Google Patents
軸受の製造方法Info
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Abstract
を設け、両端部に軸支面を形成した焼結含油軸受におい
て軸支面の気孔量を均等化させて回転軸の支持力を安定
化させ、潤滑油の浪費が少ない軸受を提供する。 【解決手段】テーパ状絞り形成部21に軸支素材10を
圧入したのち軸受素材10の端面を軸方向に加圧して、
軸受素材の軸方向寸法の1〜5%以下の縮み量で圧縮す
る。
Description
れるスピンドルモータの駆動軸等、比較的高速で回転す
る軸を高精度で支持する場合に用いて好適な焼結含油軸
受の製造方法に関する。
の駆動軸等に用いられる焼結含油軸受として、軸受の軸
方向中央部の内径に回転軸と接触しない隙間(以下、中
逃げ部と言う)を設け、両端部に軸支面を形成して、2
個の軸受機能を精度よく一体に具備した焼結含油軸受が
ある。この種の焼結含油軸受の製造方法としては、軸受
素材の軸方向の一端部または両端部の外径を成形型に形
成されたテーパ状絞り形成部に圧入することにより、端
部の外径をテーパ状に縮小させて絞り部を形成し、この
絞り部の内径面をコアロッドに圧接させて軸支面を形成
する方法がある。
は、圧粉成形により得られる筒状成形物として、一端側
の内径を軸受面とし、他端側の外形面にその他端に向か
って小径となるテーパ面を形成したものを焼結した後、
内径にコアーピンを挿入した状態で、端部にテーパ面を
形成した金型内に押し込んで軸方向に圧縮し、内径面が
コアーピンに沿うまで塑性変形させる焼結含油軸受の製
造技術が開示されている。
は、軸受体の挿通孔にサイジングバーを配置し、軸受体
の端部を加圧加工して挿通孔の端部にサイジングバーの
外径と等しい小径部を形成する技術が開示されている。
された軸受の軸支面をよく観察すると、中逃げ部側(奥
側)の軸支面が密になり、端面側の軸支面が粗になりや
すい。その理由は軸受素材がテーパ状絞り形成部に圧入
される際に生じる肉の塑性変形の方向が中逃げ部側(奥
側)に向かう斜め方向になることによるものと考えられ
る。
支面が粗であることは、端面付近で潤滑油の浸み出しが
活発になるから、潤滑油が軸受要素の外へ浪費しやすく
なる。また、回転軸と軸支面との間の油圧が端面側で低
下するから回転軸を支持する支持力が不安定となる等の
原因になる。
支面の気孔量を均等化させて回転軸の支持力を安定化さ
せ、潤滑油の浪費を少なくした軸受の製造方法を提供す
ることを目的としている。
するためになされたもので、その特徴とする技術手段
は、軸方向一端部又は両端部にテーパ状絞りを形成した
型内に円筒状の軸受素材を圧入して素材端部の外径を縮
小させ、その内径面をコアロッドに圧接させて軸支面を
形成する軸受の製造方法において、前記テーパ状絞り形
成型に素材を圧入したのち、素材の端面を軸方向に加
圧、圧縮することを特徴とする軸受の製造方法である。
を挿入し、この円筒状素材を、軸方向一端部又は両端部
を成形型に形成されたテーパ状絞り形成部に円筒状素材
を圧入し、端部の外径を縮小させて絞り部を形成すると
共に、この絞り部の内径面をコアロッドに圧接させて回
転軸を支持する軸支面を形成し、一方、この軸支面に隣
接する軸方向中央部の内径面に回転軸と接触しない中逃
げ部を形成する軸受の製造方法に適用されるものであ
る。そして、前記テーパ状絞り形成部に素材を圧入した
のち素材の端面を軸方向に加圧して、素材の軸方向寸法
を圧縮することを特徴としている。この圧縮量は形成し
た軸支面の密度や気孔量を均等化させるもので軸受素材
の材料、特性、寸法等に応じて適正値を定めることがで
きるが、概ね軸受素材の長さの5%以下の縮み量とする
のがよい。また、下限も同様に定めることができ、軸受
素材の長さの1%以上とすれば好適である。
テーパは、軸受素材の肉厚によっても異なるが、通常、
角度10〜40°(軸心に対する傾きが5〜20°)程
度である。このような絞り形成部に円筒状の軸受素材を
押し込むと、成形型面に倣って軸受素材の外径は縮怪
し、その変形は軸受素材の内径に達してコアロッドに当
接する。内径の縮径は端面側から奥側に向かって進む
が、押し込みの途中段階から最終段階にかけては、テー
パ面からほぼ直角方向(奥側)に向かって塑性変形す
る。さらに、コアロッドを固定した状態で軸受素材を押
し込む形態では、軸受素材はコアロッドの軸方向に移動
するから、コアロッドに圧接している軸受素材の肉は奥
側に向かって移動することになる。その結果、軸支面の
気孔量は奥側が少なく端面側が多い状態となっている。
本発明では、このような状態において端面を圧縮する。
量の多い端面付近が活発であり気孔量を減少させる。圧
縮量は、上述のように軸受素材の全長寸法(軸方向長
さ)の5%程度が最大で、それより大きくすると、軸受
素材の変形は中逃げ部まで及んで中逃げ部を縮径させる
ため好ましくない。また、圧縮量が軸受素材の全長寸法
1%に満たないと端面寄りの軸支面気孔量の減少が明確
に行われない。軸受素材が青銅系材料で通常の密度であ
れば全長寸法の2〜3%が最適となる。
施の形態を説明する。図1から図5は、軸受に軸支部及
び中逃げを形成するための成形装置と圧縮過程の手順を
説明する縦断面図である。成形装置は成形型20、コア
ロッド30、下パンチ40、上パンチ50からなってい
る。成形型20は内孔の下方にテーパ状絞り形成部21
があり、図4に示す最大絞り部21aより下方は下パン
チ40が嵌合する小径孔となっている。
が均一で、内径の上部に内径小径部11、軸方向の中間
部と下部が内径大径部12となっているものである。軸
受素材10の外径は成形型20の内孔径に嵌合する程度
又は僅かに大きめに設定され、内径小径部11はコアロ
ッド30の外径より小径で、内径大径部12はコアロッ
ド30の外径より大径に設定されている。
外径大径部13を備え、外径の軸方向の中間部と下部が
均一径となっている。外径大径部13は成形型20の内
孔径より大きい。また、内径は均一でコアロッド30の
外径より大径に設定されている。これらの軸受素材10
は、焼結体または一旦サイジングしたものが用いられ
る。
20内に押し込んだ状態を示している。軸受素材10の
形状が図1に示す形態では、軸受素材10の内径小径部
11は、コアロッド30によって押し拡げられて気孔状
態が均質な軸支面14を形成する。一方、軸受素材10
の下端は、テーパ状絞り形成部21に倣って押し込まれ
て縮径し、これに伴って下方から奥に向かってコアロッ
ド30に圧接する。また、軸受素材10が押し込まれる
最中に、コアロッド30に圧接した軸支面15はコアロ
ッド30でしごかれて、軸支面は奥部(中逃げ部方向)
へと押される。軸受素材10の形状が図2に示す形態で
は、外径大径部13が成形型20内に圧入されて縮径
し、これに伴ってその内径が奥から上方端面側に向かっ
てコアロッド30に圧接する。そのため軸支面14の端
面側(図3の上方)気孔量は奥側より密に形成される。
素材下端部のテーパ状絞り形成部21による縮径は前述
したと同様である。
したものである。テーパ状絞り形成部21に軸受素材1
0が押し込まれて縮径し、コアロッド30に圧接して軸
支面15が形成されている。この軸支面15は、前述し
たように、変形方向が内径の奥方向になるため、内径の
縮径はテーパ状絞り形成部21の始まり部分よりも少し
奥部(中逃げ部方向)にまで形成されている。軸支面1
5の中間より奥側(中逃げ部方向)はコアロッド30の
外径に比較的強く圧接して気孔が少ない(小さい)表面
を形成しているが、下パンチ40寄りの最大絞り部21
aに対応する付近は比較的気孔が多い(大きい)表面を
形成している。圧入された軸受素材10の下端面は最大
絞り部21aより下方まで侵入している。
から、図5に示すように、下パンチ40を突き上げて、
軸受素材10の下端端面を圧縮する。この圧縮により下
パンチ40側の円筒部が消滅している。圧縮によって下
パンチ40に近い端部軸支面15aが緻密化され、軸支
面15の他の部分(奥部軸支面15b)と均質な気孔状
態を形成する。圧縮量が少ないと緻密化は少ないのは当
然である。圧縮量を大きくすると軸受素材10の変形は
中逃げ部16にまで影響し、ついには中逃げ部16の中
間部から順にコアロッド30に当接することになる。中
逃げ部16を著しく狭くすると、使用したときに潤滑油
の粘性抵抗が上がって摩擦抵抗が大きくなりったり不安
定になるから好ましくない。圧縮量(縮み量)は通常の
軸受では軸受全長寸法の2〜3%程度が適当である。
部21に圧入された軸受素材10の下端面は最大絞り部
21aより下方まで侵入して円筒部を形成させて、端面
圧縮は、その円筒部を消滅させているが、圧入されたと
きに円筒部が形成されない状態、端面圧縮して円筒部が
残る状態であっても、軸受形状に支障なければ採用する
ことができる。
部21を備えた成形装置により円筒状の軸受素材10に
軸支部14,15及び中逃げ部16を形成するための圧
縮過程の手順を説明する縦断面図である。成形装置は、
下側は成形型20、下パンチ40、コアロッド30から
なり、上方は成形型20、上パンチ50から構成されて
いる。成形型20内孔に上下にテーパ状絞り形成部21
があることは図1に示したと同様である。また、下側の
成形型20を除いてはそれぞれ上下動(進退)可能とな
っている。
径とも均一で、軸受素材10の内径はコアロッド30の
外径より大きく設定されている。図6は、コアロッド3
0を軸受素材10に差し込んだ後、上方の成形型20及
び上パンチ50を下降させる状態を示している。
チ50を更に下降させて、上下のテーパ状絞り形成部2
1に軸受素材10が押し込まれて縮径し、コアロッド3
0に圧接して軸支面14,15が形成されている。圧入
された軸受素材10の上下の端面は上下各成形型20の
最大絞り部21aより上下ともパンチ寄りまで侵入して
いて円筒部を形成している。また、軸受素材10の中間
部外径は太くなる。この圧縮過程においては、図4で説
明したと同様に、軸受素材10の上下の縮径は内径の奥
方向になるため、奥部軸支面14b,15bに比べて端
部軸支面14a,15aの気孔量が多い表面をしてい
る。
軸受素材10側にそれぞれ前進させて、両端面を圧縮し
た状態である。この圧縮で軸受素材10の上下とも端部
外径の円筒部が消滅し、端部軸支面14a,15aの気
孔量が減少し、軸支面全体が均質な気孔状態を形成す
る。
パンチ50を上昇させ、下パンチ40を上昇させるか、
またはコアロッド30を下降させたのち下パンチ40を
上昇させることにより軸受素材10は離型される。
めの軸受素材10の形状の例を示したものである。図9
(a)は、図1に示した軸受素材の内径小径部側にフラ
ンジを備えた形状をしている。この場合、成形型がフラ
ンジ部を収納するに必要な内孔部を備える以外は図1の
場合と同様である。図9(b)は、図2に示した軸受素
材の外径大径部が一層大きく、フランジとなっている形
状である。成形型がフランジ部を適量に縮径するのに必
要な内孔部を備えている以外は図1の場合と同様にして
製作することができる。
りを省略して説明してあるが、実際には、成形型孔への
挿入性、ハウジングへの組立性などから、面取りが設け
られている。面取りがあっても本発明における作用や効
果はなんら異なるところはない。
絞り部と共に軸支面を形成して2点支持構造の軸受を製
造するにあたり、絞り部を形成したのちに端部を圧縮し
て緻密化させるので、軸支面の密度を均質化させること
ができ、その結果、回転軸の支持力を安定化させ、潤滑
油の浪費を少なくさせることができるといった効果を奏
する。
置を示す縦断面図である。
形装置を示す縦断面図である。
挿入した状態を示す縦断面図である。
した縦断面図である。
示す縦断面図である。
である。
である。
である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 軸方向一端部又は両端部にテーパ状絞り
を形成した型内に円筒状の軸受素材を圧入して素材端部
の外径を縮小させ、その内径面をコアロッドに圧接させ
て軸支面を形成する軸受の製造方法において、前記テー
パ状絞り形成型に素材を圧入したのち、素材の端面を軸
方向に加圧、圧縮することを特徴とする軸受の製造方
法。 - 【請求項2】 前記圧縮量が軸受素材の軸方向寸法の1
〜5%である請求項1記載の軸受の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34409099A JP4095215B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 軸受の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34409099A JP4095215B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 軸受の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001159424A true JP2001159424A (ja) | 2001-06-12 |
JP4095215B2 JP4095215B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=18366583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34409099A Expired - Lifetime JP4095215B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 軸受の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4095215B2 (ja) |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34409099A patent/JP4095215B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4095215B2 (ja) | 2008-06-04 |
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